8.Применяемые конструкции скважинных электродов

Конструкции скважинных электродов для измерения естественного поля

Каломельный электрод сравнения.

1 – крышка корпуса; 2 – корпус электрода из оргстекла;

3 – резиновая пробка; 4 – стеклянная трубочка;

5 – желатина в КС1; 6 – медный проводник;

7 – ватные пробки; 8 – платиновая проволока;

9. – ртуть; 10 – паста каломеля

9.Вид аномалии естественного электрического поля на пегматитовых жилах

1 – четвертичные отложения; 2 – пегматитовые жилы; 3 – графики потенциала естественного поля

10. Скважинный вариант метода вызванной поляризации, методика, измеряемые параметры

Скважинный вариант метода вызванной поляризации

Основан на исследовании вторичных полей, создаваемых искусственно поляризованными горными породами и рудами.

Причина возникновения вызванной поляризации (ВП) та же, что и естественной поляризации (ЕП) – различные, недостаточно изученные, физико –химические процессы.

Процесс ЕП – самопроизвольный, стационарный.

Процесс ВП – принудительный, нестационарный.

Поляризуемость горных пород зависит от их пористости, влажности, концентрации

солей во внутрипоровой влаге, дисперсности составных частиц породы и др. факторов.

При отсутствии электронопроводящих минералов поляризуемость не превышает 1 – 2 %.

При наличии в породах включений электронопроводящих минералов поляризуемость зависит в основном от их содержания.

Схемы измерительных установок в скважинной электроразведке методом ВП

Вариант «скважина-поверхность»

или модификация «заряд ВП» Питающий и приемные электроды в одной скважине модификация

«комбинированное профилирование скважин ВП»,

«вертикальный профиль с заземлением на забое»

Вариант «поверхность –

скважина», или модификации

«вертикальный профиль» и

«азимутальная установка» Вариант «скважина - скважина»,

или модификация «электрической

корреляции»

11. Классификация скважинных вариантов (модификаций) метода ВП

12. Варианты (модификации) измерительных установок в скважинной электроразведке методом ВП

13. Вариант (модификация) «заряд ВП»

Вариант «скважина-поверхность» или модификация «заряд ВП»

Применяется преимущественно при предварительной разведке на основной площади и при детальной разведке на флангах месторождения для выявления в околоскважинном пространстве рудных объектов с аномально высокой поляризуемостью и для определения местоположения рудных объектов относительно скважины

11. Скважинные варианты (модификации) метода ВП «вертикальный профиль» и «азимутальная установка».

Вариант «поверхность – скважина», или модификации «вертикальный профиль» и «азимутальная установка»

15.Теоретические основы метода ВП

16.Преимущества варианта параллельного спуска приемных электродов М иN

17.Сущность метода КСПК

Контактный способ поляризационных кривых (КСПК) основан на последовательном возбуждении электрохимических реакций на границе электронопроводящих минералов с влагой горных пород и регистрации электрохимических процессов в виде поляризационных кривых. Поляризационные кривые представляют собой зависимость между током I, текущим через минералы, и контактной разностью потенциалов ∆p на границе минералов с влагой горных пород. Поляризационные кривые имеют ступенчатый вид. Каждая ступень отражает электрохимический процесс, протекающий на соответствующем минерале. Процессы характеризуются, с одной стороны, минералами, вступающими в реакцию, и минералами — продуктами реакций, с другой стороны, контактной разностью потенциалов, называемой потенциалом электрохимической реакции р_р и ее предельным током I_пр.

В зависимости от направления возбуждающего электрического тока различают: анодные окислительные и катодные восстановительные процессы. Первые происходят при стекании тока с электронно-проводящих минералов во вмещающую ионопроводящую среду; вторые — наоборот, при втекании тока ионной среды в минералы с электронной проводимостью.

Каждая из электрохимических реакций протекает при своем значении потенциала р_р, по которому определяют минерал, участвующий в реакции. Предельный ток реакции зависит от скорости увеличения его dI/dt во время измерений поляризационных кривых:

где β — коэффициент, учитывающий размеры объекта, текстуру руд и другие факторы. Пользуясь данной зависимостью, можно сопоставить предельную силу реакций для разной скорости записи поляризационных кривых и привести значения I_пр к стандартным условиям при скорости dl/dt=V мА/с:

где индекс «н» — для наблюденных значений, а индекс «ст» — для стандартных значений.

Предельный ток для одних и тех же условий скорости записи поляризационных кривых связан с содержанием (С) минералов в рудном объекте и его общей внешней поверхностью (S) соотношениями

где I, II, ..., N — индексы минералов.

Коэффициенты Km учитывают текстуру минеральных агрегатов, их геометрические особенности, природу электрохимических реакций, физико-химические условия протекания процессов и т. д. Значения Km более или менее близки друг к другу для разных минералов и сравнительно мало (обычно в пределах первых десятков процентов) различаются для тел разного состава, размеров, содержания минералов и т. д. Это позволяет для приближенной оценки параметров исследуемых тел пользоваться усредненными значениями Km. Усредненное значение Km катодных процессов равняется ~500 м²/А, Km анодных процессов составляет в обводненных условиях при рН воды менее 5 около 100 м²/А и в засушливых районах при рН воды выше 5 около 200 м²/А.

В контактном способе поляризационных кривых через скважину или горную выработку, пересекшие оруденение, к рудному объекту подключают один полюс внешнего источника тока, а второй полюс — к вспомогательному питающему электроду, расположенному во вмещающей среде. С изменением пропускаемого тока последовательно возбуждаются одна электрохимическая реакция за другой на разных минералах. Электрохимические процессы регистрируются в виде поляризационных кривых путем одновременной записи зависимости между протекающим током и разностью потенциалов на границе рудного объекта с вмещающей средой. Разность потенциалов измеряется с учетом падения напряжения во вмещающих породах и на других линейных элементах измерительной цепи с помощью электродов, один из которых установлен в оруденении в той же точке, к которой подключен полюс внешнего источника тока, или в любой другой точке рудного тела, а второй — во вмещающей среде в произвольном месте. Паление напряжения на линейных элементах цепи компенсируется с помощью генератора компенсации, связанного с питающей линией.

Геологическая эффективность. Метод КСПК предназначен для: определения минерального состава рудных тел; определения положения и линейных размеров рудных тел, содержания в них минералов (элементов) и их запасов; увязки рудных пересечений в скважинах и горных выработках в одно или несколько рудных тел; оконтуривания оруденения в плане и обнаружения тел в пиритизированных зонах и графитистых породах, а также соседних рудных объектов.

Благоприятные объекты для исследования методом КСПК — электронопроводящие руды, составляющие медные, медно-никелевые, медноколчеданные, полиметаллические, свинцово-цинковые, магнетитовые, пиролюзитовые, ареенопиритовые, кобальтовые и другие месторождения с массивной, полосчатой, прожилковой, петельчатой и подобными текстурами.